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第8章 网络新技术简介 8．1 三网合一 1．三网合一的概念 实现语音、视频、数据等各种信息的一网传输。从技术角度来看，三网合一的关键是要解决在传输、交换、接入等方面的问题。 2．三网合一通过IP技术的实现 三网合一要解决的问题的关键是：通过IP数据包来传递语音和图像信息，其所涉及的技术包括信令技术、编码技术、传输技术、服务质量控制等。 8．2 第三层交换技术 1．第一层交换、第二层交换技术的不足 （1） 集线器HUB HUB是基于共享介质的通信设备，它是一种第一层网络设备。用户数据的碰撞检测和出错重发过程使传输的效率大大降低。 （2）二层交换机 局域网交换机是一种第二层（数据链路层）网络设备，它可理解网络协议的第二层如MAC地址等。第二层交换的弱点是：对广播风暴，异种网络互连，安全性控制等不能有效地解决。 2．路由器的不足 路由器是第三层网络设备，它在子网间互联、安全控制、广播风暴限制等方面起了关键的作用。由于路由器对任何数据包都要有一个“拆包打包”过程，导致路由器不可能有较高的数据吞吐量。另外，路由器除了硬件支撑外，其复杂的处理和强大的功能主要是通过软件来实现的，其复杂的算法，必然使得它成为网络瓶颈。当流经路由器的流量超过其吞吐能力时，将引起路由器内部的拥塞，持续拥塞不仅使转发的数据包延误，更严重的是使流经路由器的数据包丢失，这些都给网络应用带来极大的麻烦。 3．三层交换的作用 三层交换机是采用Intranet应用的关键，它将二层交换机和三层路由器两者的优势有机而智能化地结合成一个灵活的解决方案，可在各个层次提供线速性能。这种集成化的结构还引进了策略管理属性，不仅使二层与三层相互关联起来，而且还提供流量优先化处理、安全访问机制以及多种其它的灵活功能。 三层交换机的主要用途是代替传统路由器作为网络的核心。因此，凡是没有广域网连接需求，同时需要路由器的地方，都可以用三层交换机代替。 8．3 QoS（Quality of Service） 1．QoS的概念 为了保证语音、图像等实时数据的传输质量，出现了服务质量QoS（Quality of Service）的概念。QoS是指：在传输连接点之间看到的某些传输连接的特征，是传输层性能的度量，反映了传输质量及可能提供的服务质量。 2．常见的QoS模型 国际标准化组织建议了多种服务模型和机制，以满足QoS的需求。其中比较有名的有：综合业务／RSVP模型，区别型（DS）业务模型，多协议标记交换（MPLS）等。 8．4 数据中心与第四层、第七层交换技术的应用 1．数据中心的概念 互联网数据中心（英文简称为IDC，即Internet Data Center），近几年被全球ISP业界认为是第二代ISP业务，它除了能提供Internet接入服务之外，还能向用户提供电信级丰富的网络资源以及全面的网络管理和应用服务。 IDC（Internet Data Center互联网数据中心）是基于高稳定、高带宽的电信基础网络平台，主要向企业用户提供服务器托管为主的综合服务业务。 由于数据中心在同一时刻要处理大量的用户访问，所以，单纯通过传统网络设备很难解决网页浏览、电子信箱服务器访问等大量访问需求。这时的负载平衡可能是跨服务器甚至是跨地区的，这就需要第四层交换技术和第七层交换技术来解决这一难题。 2．第四层交换 端到端性能和服务质量要求对所有联网设备的负载进行细致的均衡，以保证客户机与服务器之间数据平滑地流动。 第二层与第三层交换产品在解决局域网和互联网络的带宽及容量问题上发挥了很好的作用，但是，这可能还不够，还需要更多的性能，而这正是第四层交换的用武之地。 第四层交换技术利用第三层和第四层包头中的信息来识别应用数据流会话，利用这些信息，第四层交换机可以做出向何处转发会话传输流的智能决定。第四层交换技术从头至尾跟踪和维持各个会话，因此，第四层交换机是真正的“会话交换机”。并且第四层交换技术是用于传输数据和实现多台服务器间负载均衡的理想机制。 第四层交换除了负载均衡功能外还支持其它功能，如基于应用类型和用户ID的传输流控制功能；采用多级排队技术，第四层交换机可以根据应用来标记传输流以及为传输流分配优先级；此外，第四层交换机直接安放在服务器前端，它了解应用会话内容和用户权限，因而使它成为了防止非授权访问服务器的理想平台。 3．第七层交换 目前，特别是在高可用性和负载均衡方面，有许多先进的工具可以利用由应用返回给最终用户的第七层信息。这类工具使系统可以容易地确认站点内容的响应性和正确性，或从客户的角度来测试站点，看看是否存在正确的应用和内容。 系统不仅能验证是否在发送正确的内容，而且还能打开网络上传送的数据包（不用考虑IP地址或端口），并根据包中的信息做出负载均衡决定。 8．5 链路